(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤチップの配光特性を簡単に異なるようにすることができ、しかも異なるようにしたＬＥＤチップの配光特性をさらに変更することも可能にした照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ装着体２と、このＬＥＤ装着体２に装着する複数のＬＥＤユニット３と、これら複数のＬＥＤユニット３にそれぞれ装着するレンズユニット４を具備しており、前記各ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間にスペーサ５を介在させたり、または介在させないものとして、各ＬＥＤユニット３にレンズユニット４を装着することにより、各ＬＥＤユニット３から投光される光の配光特性を異なるようにしている。【選択図】図２
2007258114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ装着体（２）と、このＬＥＤ装着体（２）に装着する複数のＬＥＤユニット（３）と、これら複数のＬＥＤユニット（３）にそれぞれ装着するレンズユニット（４）を具備しており、前記各ＬＥＤユニット（３）とレンズユニット（４）の間にスペーサ（５）を介在させたり、または介在させないものとして、各ＬＥＤユニット（３）にレンズユニット（４）を装着することにより、各ＬＥＤユニット（３）から投光される光の配光特性を異なるようにしたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ装着体（２）の底部（２ａ）にＬＥＤユニット（３）の嵌合部（９）を複数個、設けたものとし、これら嵌合部（９）を凸状嵌合部（９ａ）としたり、凹状嵌合部（９ｂ）としたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ装着体（２）の前面に透明カバー（１０）を取り付けたものとし、この透明カバー（１０）の内面にレンズユニット（４）の前端を保持するようにした凹部（１０ａ）を設けたものとしたことを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
前記レンズユニット（４）を、放物面形状とした反射面（４ａ）の中心部に、ＬＥＤユニット（３）の凸レンズ部（１２）が入り込む略円柱状の凹部（１４）を形成し、この凹部（１４）の底面（１４ａ）には凸レンズ部（１５）を設けたものとしたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ装着体（２）の後面に放熱用フィン（６）をこのＬＥＤ装着体（２）と一体的に設けたものとしたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の発光ダイオードを光源として使用した照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の照明装置としては、例えば図１３、１４に示したように、基板２１の表面に凹設した複数個のチップ収納凹部２２内にＬＥＤチップ２３を収納配置し、その表面を透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂによって覆ったＬＥＤモジュールとしており、基板２１の底面から透明樹脂までの高さ寸法を一定に保ち、かつ各チップ収納凹部２２の深さ寸法もしくは透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂの曲率半径を異なるようにすることにより、ＬＥＤチップ２３の配光特性を異なるようにし、これらの異なった配光特性を合成することで灯具としての配光特性を得るようにしたものが存在する（特許文献１）。
【０００３】
すなわち、図１３に示したものは、基板２１上に各ＬＥＤチップ２３に対応して交互に形成される透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂの曲率半径Ｒ1 、Ｒ2 （Ｒ1 ＜Ｒ2 ）を異なるようにして、二種類のレンズ構成としたものとしている。さらに、図１４に示したものは、透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂの曲率半径Ｒは全て一定とし、基板２１の表面高さを変え、ＬＥＤチップ２３を収納するチップ収納凹部２２から透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂまでの距離を異なるようにすることにより、配光特性の異なる二つのＬＥＤチップ群を形成したものとしている。
【０００４】
そして、このように構成した従来の照明装置は、ＬＥＤモジュールの配光特性を自由自在に決定することができ、車両用灯具の配光規格により近似した配光パターンを得ることができるなど、所望の配光特性を得ることができるとしている。
【特許文献１】実公平７−４４０２９号公報（第１〜３頁、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１３に示した上記従来の照明装置では、各透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂの曲率半径を異なるようにすることにより、ＬＥＤチップ２３の配光特性を異なるようにしたものとしているが、曲率半径の異なった透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂを二種類作成するのは、非常に面倒であり、さらにこのものでは各透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂを一体成形しているため、各透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂの配置を一度決めてしまえば、その配置から変更することができず、異なるようにしたＬＥＤチップ２３の配光特性をさらに変更することができないという問題点を有していた。
【０００６】
また、図１４に示した上記従来の照明装置では、各チップ収納凹部２２の深さ寸法を異なるようにすることにより、ＬＥＤチップ２３の配光特性を異なるようにしたものとしているが、収納凹部２２の深さ寸法の異なった透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂを二種類作成することには変わりなく、図１３に示したものと同様に非常に面倒であり、さらにこのものでも図１３に示したものと同様に各透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂを一体成形しているため、各透明樹脂レンズ２４ａ、２４ｂの配置を一度決めてしまえば、その配置から変更することができず、異なるようしたＬＥＤチップ２３の配光特性をさらに変更することができないという問題点を有していた。
【０００７】
そこで、この発明は、上記従来の問題点を解決することをその課題としており、ＬＥＤチップの配光特性を簡単に異なるようにすることができ、しかも異なるようにしたＬＥＤチップの配光特性をさらに変更することも可能にした照明装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため、この発明の照明装置は、ＬＥＤ装着体２と、このＬＥＤ装着体２に装着する複数のＬＥＤユニット３と、これら複数のＬＥＤユニット３にそれぞれ装着するレンズユニット４を具備しており、前記各ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間にスペーサ５を介在させたり、または介在させないものとして、各ＬＥＤユニット３にレンズユニット４を装着することにより、各ＬＥＤユニット３から投光される光の配光特性を異なるようにしている。
【０００９】
そして、この発明の照明装置は、前記ＬＥＤ装着体２の底部２ａにＬＥＤユニット３の嵌合部９を複数個、設けたものとし、これら嵌合部９を凸状嵌合部９ａとしたり、凹状嵌合部９ｂとしている。
【００１０】
さらに、この発明の照明装置は、前記ＬＥＤ装着体２の前面に透明カバー１０を取り付けたものとし、この透明カバー１０の内面にレンズユニット４の前端を保持するようにした凹部１０ａを設けたものとしている。
【００１１】
また、この発明の照明装置は、前記レンズユニット４を、放物面形状とした反射面４ａの中心部に、ＬＥＤユニット３の凸レンズ部１２が入り込む略円柱状の凹部１４を形成し、この凹部１４の底面１４ａには凸レンズ部１５を設けたものとしている。
【００１２】
さらに、この発明の照明装置は、前記ＬＥＤ装着体２の後面に放熱用フィン６をこのＬＥＤ装着体２と一体的に設けたものとしている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の照明装置は、以上に述べたように構成されているので、ＬＥＤチップの配光特性を目的に応じた配光に変えることができ、一般照明、道路工事現場、建築作業現場等の灯具や標識、店舗、駐車場等の看板、遊園地等の遊技施設の電飾などの各種用途に供することが可能なものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の照明装置を実施するための最良の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
この発明の照明装置は、本体１に取り付けたＬＥＤ装着体２と、このＬＥＤ装着体２に装着する複数のＬＥＤユニット３と、これら複数のＬＥＤユニット３にそれぞれ装着するレンズユニット４を具備しており、前記各ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間にスペーサ５を介在させたり、または介在させないものとして、各ＬＥＤユニット３にレンズユニット４を装着することにより、各ＬＥＤユニット３から投光される光の配光特性を異なるようにしている。すなわち、この発明の照明装置は、図１〜６に示したように、本体１の前部に、放熱用フィン６を介在させて前記ＬＥＤ装着体２を取り付けたものとし、このＬＥＤ装着体２に前記複数のＬＥＤユニット３を装着したものとしている。そして、これら複数のＬＥＤユニット３には、スペーサ５を介在させたり、または介在させずに、前記レンズユニット４を装着したものとして、それぞれのＬＥＤユニット３から投光される光の配光特性を異なるようにしている。
【００１６】
本体１は、図に示したものは円形のカップ形状としており、その開口部に放熱用フィン６の後端を嵌め込んだものとしてこの放熱用フィン６を取り付け、開口部近辺の両側部から底部を囲むようにして略Ｕ字状の支持アーム７の両端部を回動自在に取り付けている。さらに、前記支持アーム７には、壁や天井などへの固定具８が取り付けられており、この固定具８を壁や天井などへ固定することにより、本体１は支持アーム７によって上下または左右方向に首振り自在に壁や天井などへ支持されるものとしている。
【００１７】
なお、前記本体１は、図に示したような円形のカップ形状に限られることなく、有底の円筒形状や角筒形状など適宜な形状とすることができ、また壁や天井などへ支持する形式に限らず、スタンド式や携帯式のものにすることもできる。また、前記本体１の内部には、プリント配線基板Ｐが取り付けられており、このプリント配線基板Ｐには、図示していないがサイリスタやコンデンサなどの電子部品が搭載されており、これら電子部品へは外部配線Ｌからリード線（図示せず）などを介して電気接続されている。また、前記プリント配線基板ＰとＬＥＤユニット３もリード線（図示せず）などを介して電気接続されている。
【００１８】
ＬＥＤ装着体２は、図７〜９に示したように、有底の筒状体としており、内部にはＬＥＤユニット３およびレンズユニット４の収容空間Ｓを有しており、底部２ａにはＬＥＤユニット３の嵌合部９が複数個、設けられており、さらに前面には透明カバー１０が取り付けられている。前記嵌合部９は、円形の凸部の周囲にリング状のリブ１１を形成した凸状嵌合部９ａとしたり、円形の凹部とした凹状嵌合部９ｂとしており、底部２ａの中心部に設けた一個の周囲に等間隔に八個、設けたものとしているが、その配置や個数は照明装置の用途に応じて任意に決めればよい。また、前記透明カバー１０は、図１０、１１に示したように、内面にレンズユニット４の前端を保持するようにした凹部１０ａを前記嵌合部９に対向するようにして設けたものとしており、前記ＬＥＤ装着体２には嵌め込むと共に、図２に示したように、ネジリングＮで締め付けることにより取り付けたものとしている。この透明カバー１０の凹部１０ａでレンズユニット４の前端を保持するようにすれば、ＬＥＤ装着体２の収容空間Ｓにレンズユニット４が安定した状態で装着されることになる。なお、前記嵌合部９を凸状嵌合部９ａとしたり、凹状嵌合部９ｂとしたのは、ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間にスペーサ５を介在させた場合には、このスペーサ５の厚さ分だけレンズユニット４の前端が透明カバー１０寄りに突き出るので、前記スペーサ５を介在させたときも、介在させないときも、レンズユニット４の前端の突出量を同じにして、このレンズユニット４の前端を透明カバー１０の凹部１０ａに保持できるようにするためである。すなわち、前記スペーサ５を介在させたときは、ＬＥＤユニット３を凹状嵌合部９ｂに嵌め込み、スペーサ５を介在させないときは、ＬＥＤユニット３を凸状嵌合部９ａに嵌め込めば、レンズユニット４の前端の突出量が同じになり、レンズユニット４の前端を透明カバー１０の凹部１０ａに保持することができる。
【００１９】
ＬＥＤユニット３は、図６に示したように、ＬＥＤ素子３ａをモールドすると共に、そのＬＥＤ素子３ａから発せられる光を屈折させて所定角度で拡がるようにした凸レンズ部１２を嵌合体１３に一体的に形成したものとしている。この嵌合体１３は、六角形の板状体の角部を半円形状に切り欠いた引掛部１３ａを有したものとしている。そして、前記ＬＥＤユニット３は、嵌合体１３を前記ＬＥＤ装着体２の嵌合部９に嵌め込むことにより、そのＬＥＤ装着体２に装着されるようにしている。
【００２０】
レンズユニット４は、図６に示したように、放物面形状とした反射面４ａの中心部に、ＬＥＤユニット３の凸レンズ部１２が入り込む略円柱状の凹部１４が形成され、この凹部１４の底面１４ａには凸レンズ部１５が設けられ、またこの凹部１４の底面１４ａに対応する投光面４ｂとの間の側周面にはフランジ１６が設けられている。なお、このフランジ１６は、後に述べるスペーサ５を有底の筒状体としたときに、この筒状体の開口端が当たって、その筒状体としたスペーサ５を安定した状態で装着するために設けられたものである。
【００２１】
スペーサ５は、図６に示したように、レンズユニット４の投光面４ｂを露出させて、このレンズユニット４を覆う有底の筒状体としており、その底部を形成する板状体５ａの中央部にＬＥＤユニット３の凸レンズ部１２の出入り孔１７を有したものとしているが、前記有底の筒状体とすることなく、板状体５ａの中央部にＬＥＤユニット３の凸レンズ部１２の出入り孔１７を有したものとしてもよい。このスペーサ５は、ＬＥＤユニット３の凸レンズ部１２をレンズユニット４の凹部１４に入り込ませたときに、ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間に挟まれて、これらＬＥＤユニット３とレンズユニット４の距離を調整して、照明装置の配光特性を異なるようにするものであり、その異なるようにする配光特性に応じて、その板状体５ａの厚さを適宜なものにするようにしている。すなわち、スペーサ５は、レンズユニット４の反射面４ａの焦点と、凸レンズ部１２にモールドされたＬＥＤ素子３ａの位置を一致させたり、前後にずらせて、このＬＥＤ素子３ａから発せられる光を平行光にさせたり、集光または散光させたりして、配光特性を異なるようにするものとしている。
【００２２】
放熱用フィン６は、図７〜９に示したように、略円筒胴内部に複数枚のフィン６ａを並列させたものとしており、上下方向または左右方向に通気空間６ｂを有したものとしており、ＬＥＤ装着体２の後面にこのＬＥＤ装着体２と一体的に設けたものとしている。なお、前記放熱用フィン６は、図に示したようにＬＥＤ装着体２と一体的に設けたものとすれば、放熱効果がより優れたものとなるが、ＬＥＤ装着体２と必ずしも一体的に設けたものとしなくても、少なくともＬＥＤ装着体２の後面に接触するようにして設けたものとすればよい。
【００２３】
以上のように構成したこの発明の照明装置は、前記ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間にスペーサ５を介在させて、レンズユニット４の反射面４ａの焦点とＬＥＤユニット３のＬＥＤ素子３ａの位置を一致させれば、ＬＥＤ素子３ａから発せられる光は平行光となり、照明装置の配光特性は、図１３に示した曲線Ａのようになる。さらに、前記ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間にスペーサ５を介在させずに、レンズユニット４の反射面４ａの焦点からＬＥＤユニット３のＬＥＤ素子３ａの位置を前方にずらせば、ＬＥＤ素子３ａから発せられる光は散光して、照明装置の配光特性は、図１３に示した曲線Ｂのようになる。
【００２４】
したがって、この発明の照明装置は、複数のＬＥＤユニット３において、これらＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間に前記スペーサ５を介在させたり、介在させないものとすれば、前記曲線Ａと曲線Ｂを任意に合成させた各種の配光特性とすることができる。例えば、この発明の照明装置の実施形態において、ＬＥＤ装着体２の中心部に設けたＬＥＤユニット３を、スペーサ５を介在させたものとし、このＬＥＤユニット３の周囲に等間隔に設けた八個のＬＥＤユニット３を、交互にスペーサ５を介在させたり、介在させないものとすれば、照明装置の配光特性は、図１３に示した曲線Ｃのようになるが、前記スペーサ５を介在させる位置を変更すれば、自由に配光特性を異なるようにすることができるので、各種の配光特性の照明装置とすることができる。
【００２５】
さらに、この発明の照明装置は、ＬＥＤユニット３とレンズユニット４の間にスペーサ５を一度介在させたものとしても、これらの間からスペーサ５を簡単に外すことができるので、一度決めた配光特性からさらに異なる配光特性に変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の照明装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】この発明の照明装置の断面図である。
【図３】この発明の照明装置の透明カバーを外して、斜め前方から見た斜視図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線によるこの発明の照明装置の断面図である。
【図５】この発明の照明装置の一部を分解して示す斜視図である。
【図６】この発明の照明装置のＬＥＤユニット、レンズユニットおよびスペーサの断面図である。
【図７】この発明の照明装置の放熱用フィンおよび支持体の斜視図である。
【図８】この発明の照明装置の放熱用フィンおよび支持体の正面図である。
【図９】図８中のＢ−Ｂ線によるこの発明の照明装置の放熱用フィンおよび支持体の断面図である。
【図１０】この発明の照明装置の透明カバーの斜め前方から見た斜視図である。
【図１１】この発明の照明装置の透明カバーの斜め後方から見た斜視図である。
【図１２】この発明の照明装置の配光特性を示す図である。
【図１３】従来の照明装置の一例を示す要部断面図である。
【図１４】従来の照明装置の他の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
２  ＬＥＤ装着体
２ａ  底部
３  ＬＥＤユニット
３ａ  ＬＥＤ素子
４  レンズユニット
４ａ  反射面
５  スペーサ
６  放熱用フィン
９  嵌合部
９ａ  凸状支持部
９ｂ  凹状支持部
１０  透明カバー
１０ａ  凹部
１２  凸レンズ部
１３  嵌合体
１３ａ  引掛部
１４  凹部
１３ａ  底面
１５  凸レンズ部
【図１】
2007258114.tif 000003
【図２】
2007258114.tif 000004
【図３】
2007258114.tif 000005
【図４】
2007258114.tif 000006
【図５】
2007258114.tif 000007
【図６】
2007258114.tif 000008
【図７】
2007258114.tif 000009
【図８】
2007258114.tif 000010
【図９】
2007258114.tif 000011
【図１０】
2007258114.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2007258114.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2007258114.tif 000016